本發(fā)明涉及一種結合在顯示屏中的電容式命令接口機構。并且還涉及包括這種機構的設備。

更具體地講，本發(fā)明的領域涉及但不限于人機接口機構和系統(tǒng)。

背景技術：

許多設備，諸如電話、智能電話或平板電腦配備有觸摸屏形式的命令接口。

通常，這些觸摸屏以顯示屏的形式制成，在其頂部疊置有電容式觸摸板和保護玻璃。

對于小型化設備，尤其是智能手機或平板電腦，顯示屏通常使用：

-基于液晶的技術，特別是帶有液晶顯示器(lcd)，或

-基于有機發(fā)光二極管(oled)的技術，特別是包括有源矩陣有機發(fā)光二極管(amoled)顯示器。

在當前設備中實現的基于液晶(lcd)的屏幕通?；谝环N基于有源矩陣的技術。它們可具體地包括以下層，從底部朝觀看表面(面向用戶)為：

-背光層(例如，具有白色發(fā)光二極管)；

-具有至少部分透明的薄膜晶體管(tft)的命令層；

-像素的命令電極，

-液晶層；

-導電層或共享電位層，其被極化至參考電位，通常稱為公共電極或vcom；

-具有對應于原色的彩色濾光片的濾光層，

-具有偏振元件的偏振層。

利用tft晶體管，可通過液晶層選擇性地施加電壓(相對于vcom)，使得液晶取向產生局部變化。這樣，通過它們的來自背光層的光基于離開液晶層時光的偏振而被偏振層傳輸或阻擋。

在lcd技術的變型形式中，液晶的狀態(tài)由位于單個平面中的命令電極控制。這些技術稱為平面內切換(ips)技術。被稱為“平面內切換”的這些技術的其他變型形式稱為“高級ips”、ah-ips、ffs(“邊緣場切換”)等。

在這種情況下，公共電位層vcom可在具有tft晶體管的命令層和具有命令電極的層之間。

基于有機發(fā)光二極管(amoled)的屏幕可包括以下層，從底部朝觀看表面(面向用戶)為：

-具有薄膜晶體管(tft)的命令層；

-形成分別發(fā)射原色的發(fā)光二極管的有機矩陣層；

-導電層或共享電位層，其被極化至參考電位，通常被稱為陰極；

tft晶體管可使電流通過發(fā)光二極管，以便選擇性地點亮發(fā)光二極管。

電容式觸摸板通常實現檢測技術，該檢測技術基于互電容(互電容或相互)的測量或基于直接電容測量(自電容或自身)。

測量互電容的技術是觸摸接口中最常用的技術。它們實現用于激勵的電極和用于測量它們之間的電容耦合的電極。當命令對象(例如，手指)靠近激勵和測量電極之間的耦合的區(qū)域時，該對象改變這些電極之間的電容耦合，從而允許檢測該對象。

“自”型測量技術基于在電容測量電極和附近的命令對象之間建立的電容的直接測量。它們具有允許在較遠距離處檢測對象的優(yōu)點，并且以這種方式允許實現不僅只對與檢測表面接觸的對象敏感，而且還對檢測表面附近的對象敏感的命令接口。這樣可實現觸摸和非接觸式接口。

然而，要測量的電容非常小，因而避免測量電極與其所處環(huán)境之間的寄生電容耦合勢在必行。為了做到這一點，已知實施有源防護裝置。在測量電極和干擾元件(包括放置在下面的顯示屏)之間添加被描述為“防護裝置(guard)”的導電表面。該電極和該防護裝置在一交流電壓下被激勵，該交流電壓類似地被描述為防護裝置，其阻止在它們之間出現泄漏電容。

還已知“自”型電容測量技術，其中檢測電子器件還以防護電位為參考，所述防護電位用于最大限度地減少泄漏電容。在rozière專利fr2,756,048中特別描述了這種稱為“浮動參考”或“浮動橋”的檢測電子器件。

顯示屏和觸摸板通過在介質基板上沉積材料制成，從而獲得層堆疊。例如，可通過沉積基本上透明的材料諸如ito(氧化銦錫)來制造導電表面或跡線，并且根據平面技術制造tft晶體管。

通過簡單地堆疊顯示屏和電容式觸摸板來實現觸摸屏具有諸多缺點，包括：

-對于某些設備(諸如智能電話)而言過厚；

-由于觸摸屏的厚度，圖像的視覺質量下降；

-由于存在兩個獨立系統(tǒng)，成本高。

因此，期望改善板和顯示屏的功能的集成。

已知技術包括將電容電極直接沉積在顯示屏的表面上。這些技術通常被命名為“外嵌式”(on-cell)。交叉的激勵和測量電極分別以行和列的方式沉積在單層上，其中每個交叉點都有一個橋，或者沉積在兩個不同的層上。根據互電容測量技術執(zhí)行測量。

還已知的技術包括使用用于顯示屏的電路或電極，以實現用于電容式傳感器的電極的一部分。這些技術通常被命名為“內嵌式”(in-cell)。特別是已知實現互電容測量(“相互”模式)的技術，其中在tft型顯示屏的公共電位vcom層中實現激勵電極，在該顯示屏的表面上實現測量電極。

利用已知的內嵌型技術，特別是不可能根據具有防護裝置的“自”型技術可實現的性能來檢測遠距離的命令對象。

本發(fā)明的目的是提出一種具有優(yōu)化的厚度、整合成本和/或圖像質量的觸摸屏型命令接口機構。

本發(fā)明的目的是提出一種具有電容式傳感器的觸摸屏型命令接口機構，其中所述電容式傳感器根據內嵌型技術基本上集成到顯示屏中。

本發(fā)明的目的還在于提出一種用于在沒有接觸的情況下遠程地檢測命令對象的此類接口機構。

技術實現要素：

該目的通過人機接口機構實現，所述人機接口機構包括：

-具有分布在顯示區(qū)域中的顯示像素的顯示器；

-布置在所述顯示區(qū)域中并用于控制所述顯示像素的顯示控制元件；

-分布在所述顯示區(qū)域中的電容測量電極；

-激勵和檢測的電容式裝置，其適用于(i)采用至少一個激勵頻率將電容測量電極激勵至相對于本體接地的交流激勵電位；以及(ii)通過所述電容測量電極與所述一個或多個命令對象之間的電容耦合，檢測顯示器的一個被稱為“觀看表面”的表面上的所述電容測量電極附近的命令對象的存在；以及

-至少一個防護元件，其布置在電容測量電極附近，并且被極化至與處于一個或多個激勵頻率的激勵電位相同或基本相同的防護電位；

該機構的特征在于，至少一個顯示控制元件還用作防護元件或電容測量電極。

顯示像素可以是構成圖像的顯示點。

顯示控制元件可特別包括用于控制顯示像素的電極、晶體管等。

電容測量電極，電容式檢測裝置和一個或多個防護元件可通過這種方式構成電容測量接口，利用該電容測量接口，在與觀看表面有一定距離或與觀看表面接觸時以高靈敏度檢測一個或多個命令對象(例如，手指或觸筆類型)。

對命令對象與電容測量電極之間的耦合電容或電容耦合的測量可用于獲得這些對象的位置信息(超出平面的距離z和相對于觀看表面的x、y平面內的位置)。

由于電極被極化至用于激勵的交流電位，并且由于對象可被認為是以系統(tǒng)的本體電氣接地為電氣參考，因此電容耦合的這種測量可(例如，通過使用同步檢測)在對應于電位的激勵頻率的一個或多個測量頻率下進行。

防護元件用于最大限度地減少電容測量電極與其環(huán)境之間的泄漏電容，這使得檢測靈敏度可得到優(yōu)化。為了做到這一點，防護元件必須被極化至與激勵電位相同或基本相同的防護電位，以便在防護元件和電容測量電極之間不出現泄漏電容。

同時必須注意的是，在電容檢測在對應于電勢激勵頻率的一個或多個測量頻率下進行的范圍內，防護元件可在包括其他成分，特別是頻率(例如，直流、高頻信號等)的電位處極化，只要這些成分不對一個或多個測量頻率做出貢獻即可。例如，當這些附加成分在標量積的意義上與激勵電位正交時，或者在某些情況下，當它們與激勵電位同步，具有遠離電容信號的測量瞬間的轉變時，滿足這個條件。

具體地講，防護元件可在包括直流(dc)成分的電位處極化，因為其貢獻在測量頻率下為零或可忽略。

測量電極可有利地根據矩陣型布置而進行布置。這具體地允許同時且明確地檢測(包括遠程地)若干個命令對象。

根據本發(fā)明的有利方面，由于電容測量接口具有與該顯示屏相同的元件，因此該電容測量接口以內嵌或外嵌模式結合到顯示屏中。

依照根據本發(fā)明的機構的實施例，顯示器和/或顯示控制元件的至少一部分至少在電容測量階段，能夠以對應于防護電位的參考電位為電氣參考。

這樣，當顯示器或至少其電子元件或導電元件(例如晶體管、電極等)至少部分地以防護電位為參考時，它們還有助于防護和保護電極免受外部元件的影響。那么便可認為它們構成了防護元件的一部分。

如前所述，顯示器的電子元件中存在的不同于防護電位的電位或電壓在使用過程中是不可避免的，但只要它們在用于電容測量的防護電位頻率下不生成寄生成分，便不會破壞防護裝置的有效性。

根據實施例，機構的操作可包括檢測命令對象的電容測量階段，所述電容測量階段與用于刷新所顯示的圖像的顯示階段交替。在這種情況下，在電容測量階段最大限度地減少泄漏電容至關重要。

同樣，只要電容測量電極被防護元件有效地保護，通過電容測量和顯示的交替階段進行的這種操作在本發(fā)明的情形中通常并非是不可或缺的。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括結合在被稱為“電容電極的上層”的層中的電容測量電極，該層相對于顯示像素的構成層朝觀看表面布置。在這種情況下，根據本發(fā)明的機構對應于外嵌式構造。

該電容電極的上層可例如通過在保護玻璃下的顯示器外表面上沉積透明導電材料(諸如，ito或納米線材)來實現。

根據本發(fā)明的機構可包括集成到顯示控制元件的層中的防護元件，所述層稱為“公共電位層”，與顯示像素的至少一部分共享。

該公共電位層可以例如是lcd型顯示器的vcom層，或者是oled型顯示器的公共陰極。

應當注意，如前所述，如果包括該公共電位層的顯示控制元件以防護電位為參考，則該公共電位層自然就是防護元件，即使在與其用于顯示器的功能相比不對其作改變的情況下亦是如此。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括集成到顯示控制元件層中的電容測量電極，所述層稱為“公共電位層”，與顯示像素的至少一部分共享。

在這種情況下，根據本發(fā)明的機構對應于內嵌式構造。

如前所述，該公共電位層可以例如是lcd型顯示器的vcom層，或者是oled型顯示器的公共陰極。

根據本發(fā)明的機構可包括以電極矩陣的形式布置的公共電位層，以及用于至少在電容測量階段將這些電極連接至電容式檢測裝置或參考電位的開關裝置。

根據本發(fā)明的機構可還包括被稱為“下防護層”的防護元件層，所述防護元件層相對于顯示像素的構成層與觀看表面相對布置。

該下防護層旨在避免測量電極和位于顯示器下方的元件之間的電容耦合。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括具有液晶元件的顯示器。

其具體地可包括具有電容測量電極的共同電位層和具有晶體管的命令層，所述晶體管適于控制相對于觀看表面與公共電位層相對布置的液晶元件。

這些晶體管可以是tft(薄膜晶體管)。

應當注意，如果具有晶體管的命令層至少部分地以防護電位為參考，則其還有助于防護和保護電極免受外部元件的影響。那么便可認為該控制層是防護元件的一部分。

根據實現ips型顯示器的實施例，其中用于液晶元件的命令電極相對于公共電位層布置在朝觀看表面的平面中的，根據本發(fā)明的機構還可包括開關裝置，該開關裝置用于使命令電極電隔離，使得命令電極在電容測量期間電浮動。

事實上，在這種情況下，命令電極位于電容測量電極和要檢測的命令對象之間。如果它們被隔離，它們將只是被保持在“環(huán)境”電位，并且這樣的話不會生成泄漏電容。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括具有有機發(fā)光二極管(oled)的顯示器。

其可具體地包括具有電容測量電極的公共電位層或公共陰極以及具有晶體管的命令層，所述晶體管適于控制相對于觀看表面與公共電位層相對布置的有機發(fā)光二極管。

如前所述，應當注意的是，如果具有晶體管的命令層至少部分地以防護電位為參考，則其還有助于防護和保護電極免受外部元件的影響。那么便可認為該控制層是防護元件的一部分。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括具有在命令層晶體管對面的開口的電容測量電極，以便限制這些元件之間的耦合電容。

事實上，即使在命令層以防護電位為參考的情況下，也期望限制測量電極和防護元件之間的電容，因為如果該電容不產生泄漏電容，它同樣會不必要地加載檢測電子器件的輸入級。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括相對于觀看表面布置在命令層對面的下防護層。

通過該下防護層，可避免測量電極和位于顯示器下方的元件之間的電容耦合，或者至少可改善使用以防護電位為參考的命令層獲得的保護。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括具有至少一個電荷放大器的電容式檢測裝置。

電容式檢測裝置還可包括轉換開關，所述轉換開關被布置成以便至少在電容測量階段將電容測量電極連接至電荷放大器或防護電位。

根據實施例，電容式檢測裝置可包括以本體接地為參考的電荷放大器。

根據其他實施例，電容式檢測裝置可至少部分地以防護電位為參考。

這樣，當電容式檢測裝置的(特別是)敏感部分以防護電位為參考時，在所述設備的實施例的檢測電子器件(例如，電荷放大器)的輸入級區(qū)域中避免泄漏電容。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括以本體接地為參考的顯示控制電子器件和切換模塊，使得其可配置位于顯示區(qū)中的顯示控制元件，所述顯示區(qū)包括至少一個命令層和一個公共電位層，使得顯示控制元件：

-在顯示器刷新階段以本體接地為參考；

-在電容測量階段直接地或通過電容耦合以防護電位為參考。

顯示控制電子器件可以是集成電路。

根據實施例，切換模塊可包括：

-數據開關，該數據開關被布置成以便將顯示像素的數據線連接至顯示控制電子器件或防護電位；

-控制開關，該控制開關被布置成以便將顯示像素的控制線連接至顯示控制電子器件或直流電位，所述直流電位以防護電位為參考并且用于使像素控制晶體管保持阻斷狀態(tài)。

根據實施例，切換模塊可包括：

-數據開關，該數據開關被布置成以便將顯示像素的數據線連接至顯示控制電子器件或防護電位；

-命令開關，該命令開關被布置成以便將顯示像素的命令線連接至顯示控制電子器件，或者使所述控制線保持電浮動。

根據實施例，切換模塊可包括：

-數據開關，該數據開關被布置成以便將顯示像素的數據線連接至顯示控制電子器件，或者使所述數據線保持電浮動，

-命令開關，該命令開關被布置成以便將顯示像素的命令線連接至顯示控制電子器件，或者使所述控制線保持電浮動。

根據實施例，切換模塊還可包括至少一個基準開關，該基準開關被布置成以便將公共電位層連接至顯示屏的以本體接地為參考的公共電位vcom或陰極，或連接至防護電位。

根據包括集成到公共電位層中的電容測量電極的機構的實施例，切換模塊還可包括電極開關，該電極開關被布置成以便分別將測量電極連接至電容測量電子器件，或連接至顯示屏的以本體接地為參考的公共電位vcom或陰極。

切換模塊可特別包括電極開關，所述電極開關包括：

-第一電極開關，該第一電極開關被布置成以便將測量電極連接至電容測量電子器件或第二電極開關；

-第二電極開關，該第二電極開關被布置成以便將所述第一電極開關連接至顯示屏的以本體接地為參考的公共電位vcom或陰極，或連接至防護電位。

根據包括具有有機發(fā)光二極管(oled)的顯示器的機構的實施例，根據本發(fā)明的機構還包括在輸出端連接至所述有機發(fā)光二極管的電源線的oled的電源，所述oled的所述電源是電浮動的并且以公共電位層的電位為參考。

根據實施例，根據本發(fā)明的機構可包括由以下部件制成的開關：

-以下類型之一的晶體管：fet、ofet、mos、mosfet、tft；

-由以本體接地為參考的柵極信號控制的晶體管；

-由以防護電位為參考的柵極信號控制的晶體管；

-位于顯示區(qū)的邊界中或邊界上的tft晶體管。

根據另一方面，提出了一種包括根據本發(fā)明的人機接口機構的設備。

具體地講，該設備可以是以下類型之一：電話、智能電話、平板電腦、顯示屏和計算機。

附圖說明

本發(fā)明的其他優(yōu)點和特點將根據以下對具體實施和實施例的詳細描述而顯現，這些具體實施和實施例決不是限制性的，并且從以下附圖可看出：

-圖1示出了現有的觸摸屏型人機接口的示例；

-圖2示出了現有的有源矩陣lcd型顯示屏的示例；

-圖3示出了現有的ips技術lcd型顯示屏的示例；

-圖4示出了現有的amoled型顯示屏的示例；

-圖5示出了根據集成到有源矩陣lcd型顯示屏中的變型形式的外嵌型發(fā)明的第一實施例；

-圖6示出了根據集成到ips技術lcd型顯示屏中的變型形式的外嵌型發(fā)明的第一實施例；

-圖7示出了根據集成到amoled型lcd顯示屏中的變型形式的外嵌型發(fā)明的第一實施例；

-圖8示出了根據集成到有源矩陣lcd型顯示屏中的變型形式的內嵌型發(fā)明的第二實施例；

-圖9示出了根據集成到ips技術lcd型顯示屏中的變型形式的內嵌型發(fā)明的第二實施例；

-圖10示出了根據集成到amoled型lcd顯示屏中的變型形式的內嵌型發(fā)明的第二實施例；

-圖11示出了本發(fā)明的第一外嵌式實施例的控制電子器件的概略圖；

-圖12示出了本發(fā)明的第二內嵌式實施例的控制電子器件的概略圖；

-圖13示出了lcd技術像素的控制電子器件的示例性示意圖；

-圖14示出了amoled技術像素的控制電子器件的示例性示意圖；

-圖15示出了有源防護電容式檢測電子器件的示例性實施例；

-圖16示出了有源防護電容式檢測電子器件和浮動電子器件的示例性實施例；

-圖17示出了根據本發(fā)明的機構的示例性布置；

-圖18示出了本發(fā)明的第一外嵌式實施例的控制電子器件的概略圖，其中顯示控制電子器件以本體接地為參考；

-圖19示出了本發(fā)明的第一內嵌式實施例的控制電子器件的概略圖，其中顯示控制電子器件以本體接地為參考；

-圖20示出了本發(fā)明的第一外嵌式實施例的控制電子器件的具體實施方式，用于在本體接地處具有顯示控制電子器件的lcd屏幕；

-圖21示出了本發(fā)明的第一外嵌式實施例的控制電子器件的具體實施方式，用于在本體接地處具有顯示控制電子器件的oled屏幕；

-圖22示出了本發(fā)明的第一內嵌式實施例的控制電子器件的具體實施，用于在本體接地處具有顯示控制電子器件的lcd屏幕，

-圖23示出了本發(fā)明的第一內嵌式實施例的控制電子器件的具體實施方式，用于在本體接地處具有顯示控制電子器件的oled屏幕。

具體實施方式

應當清楚的是，下文將要描述的實施例決不是限制性的。具體地，可想象本發(fā)明的變型形式，該變型形式僅包括隨后描述的特征的選擇，該選擇與其它描述的特征分離，如果該特征的選擇足以提供技術優(yōu)點或與現有技術相比能夠區(qū)分本發(fā)明的話。該選擇包括至少一個優(yōu)選的功能特征，而不具有結構細節(jié)，或如果一部分結構細節(jié)獨自足以提供技術優(yōu)點或與現有技術相比能夠區(qū)分本發(fā)明，則僅包括該部分結構細節(jié)。

具體地講，如果技術層面上沒有任何內容防止組合，則所描述的所有變型形式和所有實施例是可相互組合的。

在附圖中，若干個附圖共享的元件保留相同的標記。

首先，參考圖1，將描述代表現有技術的觸摸屏型人機接口機構。此類觸摸屏通常包括：

-顯示屏103，其具有例如液晶像素(液晶顯示器、lcd類型顯示器)矩陣或有機發(fā)光二極管的矩陣(有源矩陣有機發(fā)光二極管、amoled類型顯示器)；

-具有電容測量電極的電容式板102，所述電容測量電極用于通過電容耦合檢測命令對象10(如，手指)的接近和/或接觸；

-保護玻璃101。

顯示屏103和電容式板102以通過堆疊組裝的不同子系統(tǒng)的形式制成。

如前所述，這樣的實施例具有缺點，諸如過厚和圖像質量下降。

圖2、圖3和圖4示出了當前在如圖1所示的觸摸屏中實現的現有顯示屏103技術的示例。已選擇這些顯示技術的示例用作描述本發(fā)明的實施例的基礎，但是本發(fā)明當然并不限于這些特定的顯示器的實施例。

為了清楚簡潔起見，至于公知的技術，其圖示及描述僅限于理解本發(fā)明所必需的要素。

在描述中使用的以層(例如，命令層、公共電位層等)的形式進行的分解是為了清楚起見而采用的基本功能分解。當然，這些(功能)層不一定嚴格地對應于材料(例如，ito、絕緣體、基板、晶體管等)的物理層的堆疊。因此，例如：

-功能層可包括若干層材料(例如，ito、絕緣體、基板、晶體管等)，

-相鄰的功能層可包括公共的或相互穿透的區(qū)，或者甚至可部分或完全地組合在顯示器的厚度中。

圖2示出了使用有源矩陣液晶技術(amlcd)的示例性顯示屏103的實施例。所示出的部分對應于一個顯示像素(或對應于原色的一個子像素)。

在所示實施例中，顯示屏103具體地包括以下連續(xù)元件：

-背光層200，例如基于發(fā)光二極管；

-朝向背光層200的下偏振器層201?？苫谌肷涔獾钠駚砺匀ピ撈衿鲗?01；

-命令層202，其具體地包括tft晶體管209，由晶體管209驅動的命令電極210，以及為了其第二電極處于公共電位層的電位的存儲電容電極211。該命令層202被實現在介質基板207(例如，玻璃)上；

-由間隔部215和密封元件216保持并包含液晶212的液晶層203；

-公共電位層204，通常稱為vcom；

-濾光層205，該濾光層具有布置在基板208上對應于原色的彩色濾光片214，以及朝向晶體管209的不透明掩模元件213；

-上偏振器層206。

透明導電元件，包括命令電極210和公共電位層204vcom，通過沉積ito制造。

tft晶體管209用于通過控制電壓來控制像素的點亮和變暗，所述電壓通過命令電極210和公共電位層vcom204之間的液晶層203施加。這些晶體管209根據矩陣型布置分布以便控制所有像素，并且經由布置成行和列的電數據和命令跡線驅動它們，以便對其中的每一個晶體管進行尋址。

根據由tft晶體管209施加到命令電極210的電壓，液晶212采用不同的取向并改變由下偏振器201偏振的入射光的偏振的取向。根據所得偏振，光被上偏振器206阻擋或不被阻擋。

存儲電容器211用于保持與晶體管209的激活階段之間的所需光強度成比例的給定電壓。

圖3示出了使用ips型技術的示例性液晶顯示屏103的實施例。所顯示的部分對應于原色的3個像素或3個子像素。

ips型技術(有若干變型形式)，特別是包括ffs(邊緣場切換)型技術，用于修正常規(guī)lcd型技術的缺陷，包括窄視角和不精確的顏色。在ips型顯示屏中，命令像素的兩個電極(用于命令并處于公共電位)被放置在液晶層的同一側，而不是放置在該液晶層的兩側。這樣，代替在垂直于顯示器平面的位置和平行于該平面的位置之間擺動，液晶通過在該平面上打開自身而保持持續(xù)處于平行于顯示器平面的該平面中(因此該技術的名稱：平面內切換)。

在所示實施例中，顯示屏103具體地包括以下連續(xù)元件：

-背光層300，例如基于發(fā)光二極管；

-朝向背光層300的下偏振器層301?？苫谌肷涔獾钠駚砺匀ピ撈衿鲗?01；

-命令層302，其具體地具有在基板309上實現的薄膜技術(tft)晶體管；

-公共電位層304，通常稱為vcom；

-具有命令電極310的控制電極層307；

-放置在命令層302和公共電位層304之間的第一電絕緣層312；

-放置在控制層304和電極層307之間的第二電絕緣層313；

-液晶層303；

-濾光層305，該濾光層具有對應于沉積在基板314上的原色的彩色濾光片；

-上偏振器層306；

-防靜電導電層308，以便保護組件免受靜電放電。

因此，該液晶顯示技術與圖2中所示技術基本的不同之處在于液晶的取向由電場311管理，該電場在命令電極310和位于液晶層303同一側的公共電位層304之間生成。

具體地講，以類似于關于圖2所述的方式，像素由來自命令層302的tft晶體管驅動。

圖4示出了根據基于有源矩陣有機發(fā)光二極管(amoled)技術的示例性顯示屏103的實施例。

根據該技術，顯示屏103具體地包括以下連續(xù)元件：

-命令層402，其具體地具有薄膜技術(tft)晶體管。該命令層402被實現在介質基板401(例如，玻璃)上；

-有機材料層403，該有機材料層以堆疊形式布置以便建立發(fā)光二極管的結；

-公共電位層404，在該技術中通常稱為陰極(或有時稱為公共電極，或甚至是陽極)。

在該技術中，有機材料層403構成一組發(fā)光二極管，所述一組發(fā)光二極管分別連接到由來自命令層402的tft晶體管控制的命令電極，以及到構成公共陰極的公共電位層404。

tft晶體管以此方式用于通過控制通過發(fā)光二極管施加到陰極404的電流來控制像素的點亮和變暗，其中所述發(fā)光二極管構成有機材料層403。這些tft晶體管根據矩陣型布置分布以便控制所有像素，并且經由布置成行和列的電數據和命令跡線驅動它們，以便對其中的每一個晶體管進行尋址。

外嵌型接口機構的實施例

現在將參考變型形式中的圖5、圖6和圖7描述根據本發(fā)明的接口機構的第一實施例，所述變型形式分別結合在：

-有源矩陣lcd型顯示屏(圖5)；

-利用ips技術的lcd型顯示屏(圖6)；

-amoled型顯示屏(圖7)。

在這些各種具體實施中實現的顯示屏技術分別結合圖2、圖3和圖4進行詳細描述。此外，為了清楚和簡明起見，它們僅以圖5、圖6和圖7中示意圖形式的疊加層示出。

在該實施例中，根據本發(fā)明的接口機構包括結合在被稱為“電容電極的上層”的層中的電容測量電極，該電容測量電極相對于顯示像素的構成層朝向觀看表面布置。因此，該實施例是外嵌型。

觀看面例如由保護玻璃構成。顯示像素的構成層是使其能夠操作的層。根據所考慮的顯示技術，它們可例如包括液晶層或的有機材料層。

在這些實施例中，根據本發(fā)明的接口機構還包括集成到公共電位層中的防護元件。

如前所述，電容測量電極被激勵至激勵電位，并且為了有效，防護元件必須至少在對應于激勵電位的頻率的測量頻率處被極化至與激勵電位相同或基本相同的防護電位。為了做到這一點，在本發(fā)明的情形中以下配置是可能的。

根據第一配置，顯示控制電子器件(包括例如tft晶體管)以不同于防護電位的電位為參考，如設備的本體接地電位。在這種情況下，為了執(zhí)行電容測量，需要在電容測量期間將公共電位層切換(例如，使用開關)至防護電位。這意味著測量電容和刷新顯示器是在不同的時間周期內按順序進行的。該順序操作可在整個顯示器或圍繞顯示器的部分進行。

根據一個優(yōu)選配置，顯示控制電子器件(包括例如tft晶體管)以防護電位為參考。在這種情況下，顯示器的公共電位層以及另外的其他元件(例如，命令層)自然地是防護裝置的一部分或包括防護裝置的元件。

這樣便得到非常有效的保護。此外，可同時執(zhí)行顯示器的電容測量和刷新操作，因為它們互不干擾并且不需要重新配置電子器件。通過采取避免在測量和顯示過程中的一個或另一個的關鍵或敏感時刻出現瞬變的預防措施，優(yōu)選地同時執(zhí)行這些操作。

圖5示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到有源矩陣lcd型顯示屏中的第一接口機構的實施例。如前所述，圖5所示的機構對應于圖2中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明作了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-背光層200，例如基于發(fā)光二極管；

-下偏振器層(未示出)?？苫谌肷涔獾钠駚砺匀ピ撈衿鲗?；

-命令層202，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管和命令電極；

-液晶層203；

-公共電位層204，該公共電位層還用作防護元件；

-濾光層205，帶有沉積在基板上的彩色濾光片；

-上偏振器層(未示出)；

-上電容電極層501，其具有電容測量電極502的矩陣；

-保護玻璃101。

電容電極層501通過在電介質表面上沉積透明導電材料諸如ito或納米線來實現。在所示實施例中，其沉積在支承濾光片的基板上。它包括根據矩陣型布置分布在顯示表面上的電容電極502。

圖6示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到利用ips技術的lcd型顯示屏的第一接口機構的實施例。如前所述，圖6所示的機構對應于圖3中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明作了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-背光層300，例如基于發(fā)光二極管；

-下偏振器層(未示出)。可基于入射光的偏振來略去該偏振器層；

-命令層302，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管；

-公共電位層304，該公共電位層還用作防護元件；

-控制電極層307，該控制電極層具有控制液晶的電極310；

-液晶層303；

-濾光層305，帶有沉積在基板上的彩色濾光片；

-上偏振器層(未示出)；

-上電容電極層601，其具有電容測量電極502的矩陣；

-保護玻璃101。

電容電極層601通過在電介質表面上沉積透明導電材料諸如ito或納米線來實現。在所示實施例中，其沉積在支承濾光片的基板上。它包括根據矩陣型布置分布在顯示表面上的電容電極502。

根據實施例，電容電極層601在如圖3所示的顯示技術中存在的抗靜電導電層308附近(或作為其替代)實現。由于電極之間的空間減小，因此電極層601還用作抗靜電層。

在該變型形式中，如果顯示器的電子控件不以防護電位為參考，則優(yōu)選的是在電容測量序列期間將控制電極層307的電極保持在防護電位，以便避免電容測量電極601和來自該控制層307的電極之間出現電容泄漏。為此，使控制層307的這些電極在開路中電浮動通常是足夠的。實際上，由于其與防護元件(包括公共電位層304)的耦合電容遠遠大于其與本體接地的耦合電容，因此控制層307的這些電極在防護電位處自然地極化以有助于防護元件。

圖7示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到amoled型顯示屏的第一接口機構的實施例。如前所述，圖7所示的機構對應于圖4中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明進行了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-命令層402，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管和命令電極；

-有機材料層403，該有機材料層以堆疊形式布置以便建立發(fā)光二極管的結；

-公共電位層404，該公共電位層還用作防護元件；

-介電絕緣層700；

-上電容電極層701，其具有電容測量電極502的矩陣；

-保護玻璃101。

電容電極層701利用電介質表面上的透明導電材料(諸如，ito或納米線材)的沉積來實現。它包括根據矩陣型布置分布在顯示器表面上的電容電極502。

在所呈現的實施例中，電容電極701和公共電位404層沉積在介電絕緣層700的兩側。

內嵌型接口機構的實施例：

現在將參考變型形式中的圖8、圖9和圖10描述根據本發(fā)明的接口機構的第二實施例，所述變型形式分別結合在：

-有源矩陣lcd型顯示屏(圖8)；

-利用ips技術的lcd型顯示屏(圖9)；

-amoled型顯示屏(圖10)。

在這些各種實施例中實現的顯示屏技術分別結合圖2、圖3和圖4進行詳細描述。此外，為了清楚和簡明起見，它們僅以圖8、圖9和圖10中示意圖形式的疊加層示出。

在該實施例中，根據本發(fā)明的接口機構包括集成在公共電位層附近的電容測量電極。因此，該實施例是內嵌型。

如前所述，這些電容測量電極被激勵至交流激勵電位。為了避免寄生耦合，它們必須被極化防護元件保護或包圍，所述極化防護元件在與激勵電位相同或基本相同的防護電位，并且至少在對應于電位激勵頻率的測量頻率處。

因此，在這些實施例中，為了避免泄漏電容，位于電容電極下方的顯示器的電路(特別是包括具有tft晶體管的命令層的電路)以防護電位為參考。

這樣，它們不會在激勵頻率處產生可能導致泄漏電容的電壓差，并且它們還構成防護元件保護電容測量電極免受其余電子器件的影響。

根據實施例，可僅使用以防護電位為參考的顯示元件作為防護元件。

然而，通常這些電路僅部分地覆蓋電容電極表面的底部，并因此構成具有電容泄漏的不完善的保護。

這樣，根據優(yōu)選實施例，根據“下嵌式”布置，添加一個下防護層，其覆蓋顯示器下層附近或顯示器下方(意指朝其與觀看表面相對的一側)的電極的表面。

在這些實施例中，公共電位層因此以電極矩陣的形式構成，例如ito。在電容測量期間，電極按順序進行輪詢，如下所述。這樣，每個電極在給定時刻通過電子開關連接到用于電容測量的電子器件的輸入或連接到防護電位。另外，無論測量與否，電極都處于相同的防護電位(至少在激勵頻率)。因此，它們可用作顯示器的公共電位層。

在本發(fā)明的第二實施例中，具有tft晶體管及其命令跡線的命令層和具有電容測量電極的公共電位層僅由幾微米的絕緣材料分開，所述絕緣材料根據情況由液晶層或有機材料層組成。通常，tft晶體管及其命令跡線所覆蓋的表面積與總顯示表面相比較小，但它同樣可表示顯示屏總表面積的百分之幾十。這可導致在電容測量電極和由這些tft晶體管及其連接跡線構成的防護元件之間產生較大值的耦合電容的問題。這些耦合電容不會產生泄漏電容，因為它們在全部被極化在相同防護電位的元件之間，但是它們對檢測電子器件的輸入構成了潛在的過大負載，特別是實現電荷放大器時。

根據實施例，電容測量電極(或對應的公共電位層)具有開口，使得它們在朝向tft晶體管和(如果可能)它們的命令跡線的區(qū)域中不具有導電材料。還可顯著減少在每個電容測量電極和防護元件之間自然產生的耦合電容。

從電容測量電極移除導電材料減少每個電極的總表面積。這種減少降低了表面積比形式的電容測量靈敏度，但是對電容信噪比沒有影響或僅有很小的影響。事實上，電荷放大器的噪聲增益直接取決于每個電容電極和防護裝置之間的耦合電容，并且該耦合電容隨著電極的表面積而減小，意味著隨著電容靈敏度的降低而減小。

圖8示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到有源矩陣lcd型顯示屏中的第二接口機構的實施例。如前所述，圖8所示的機構對應于圖2中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明進行了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-下防護層800；

-背光層200，例如基于發(fā)光二極管；

-下偏振器層(未示出)?？苫谌肷涔獾钠駚砺匀ピ撈衿鲗樱?/p>

-命令層202，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管和命令電極；

-液晶層203；

-公共電位層804，該公共電位層還支持電容測量電極502；

-濾光層205，帶有沉積在基板上的彩色濾光片；

-上偏振器層(未示出)；

-保護玻璃101。

在該實施例中，下防護層800被放置在背光層200的下方。該解決方案具有能夠將下防護層800與顯示屏集成的優(yōu)點，其通常更簡單，因為它允許對該層使用簡單的金屬材料例如銅(例如，金屬化、導電粘合劑等)。此外可通過電氣絕緣來保護該下防護層800，以便避免隨時間的任何氧化，并避免與其中集成了屏幕的設備發(fā)生任何短路。

根據其他實施例，下防護層可放置在命令層202和背光層200之間。在這種情況下，該下防護層必須是透明材料，例如ito。

在這些實施例中，可同時執(zhí)行顯示器的電容測量和刷新操作，因為它們互不干擾并且不需要重新配置電子器件。通過采取避免在測量和顯示過程中的一個或另一個的關鍵或敏感時刻出現瞬變的預防措施，優(yōu)選地同時執(zhí)行這些操作。

圖9示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到利用ips技術的lcd型顯示屏的第二接口機構的實施例。如前所述，圖9所示的機構對應于圖3中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明進行了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-下防護層900；

-背光層300，例如基于發(fā)光二極管；

-下偏振器層(未示出)?？苫谌肷涔獾钠駚砺匀ピ撈衿鲗?；

-命令層302，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管；

-公共電位層904，該公共電位層還支持電容測量電極502；

-控制電極層307，該控制電極層具有控制液晶的電極310；

-液晶層303；

-濾光層305，帶有沉積在基板上的彩色濾光片；

-上偏振器層(未示出)；

-保護玻璃101。

在該實施例中，下防護層900被放置在背光層200的下方。該解決方案具有能夠將下防護層900與顯示屏集成的優(yōu)點，其通常更簡單，因為它允許對該層使用簡單的金屬材料例如銅(例如，金屬化、導電粘合劑等)。此外可通過電氣絕緣來保護該下防護層900，以便避免隨時間的任何氧化，并避免與其中集成了屏幕的設備發(fā)生任何短路。

根據其他實施例，下防護層可放置在命令層302和背光層300之間。在這種情況下，該下防護層必須是透明材料，例如ito。

在該實施例中，具有控制液晶層303的控制電極310的控制電極層307被放置在公共電位層904的電容測量電極502的前面，或相對于這些電極朝向檢測表面放置。這樣，即使它們處于防護電位，這些控制電極310可通過在其前面形成部分屏幕來劣化電容電極的測量。

為了避免這種影響，本發(fā)明的機構包括隔離裝置，以便在電容測量期間電斷開和隔離控制電極310。這些隔離裝置被設計成能夠通過像素或像素組來選擇性地隔離這些控制電極310。

這些隔離裝置可由命令層302的tft晶體管實現，如下文所述。在這種情況下，僅需要采取實現這些tft晶體管的預防措施，以便限制其端子之間的寄生電容。

根據變型形式，隔離裝置可包括開關或附加開關。

當像素的控制電極310被斷開時，它們變?yōu)殡姼硬⑶易匀坏嘏c電容測量電極502耦合。事實上，將像素的控制電極310與電容測量電極502分開的絕緣層的厚度非常薄，在幾微米的范圍內。因此，這些控制電極310和電容測量電極502之間的耦合電容非常大。在這些條件下，可認為像素的控制電極310對電容測量電極502的操作和靈敏度幾乎不會造成干擾。

在這些條件下，電容測量和刷新顯示器的操作必須按順序進行：當一個電容測量電極502被切換到測量電子器件時，被該電容測量電極覆蓋的像素的控制電極310(其對應于公共電位層904的一部分)被切換至浮動或隔離模式。該切換可在整個顯示屏上進行，或僅在一部分上進行，或者甚至僅在由電容測量電極502覆蓋的區(qū)域上進行。

圖10示出了根據本發(fā)明的、在一個變型形式中集成到amoled型顯示屏的第二接口機構的實施例。如前所述，圖10所示的機構對應于圖4中所示顯示器的示意圖，但根據本發(fā)明進行了修改。

在所示實施例中，接口機構具體地包括以下連續(xù)元件：

-下防護層1000；

-命令層402，其具體地包括薄膜技術(tft)晶體管和命令電極；

-有機材料層403，該有機材料層以堆疊形式布置以便建立發(fā)光二極管的結；

-公共電位層1004，該公共電位層還支持電容測量電極502；

-保護玻璃101。

在該實施例中，下防護層1000可使用簡單的金屬材料諸如銅(例如，金屬化、導電粘合劑等)來實現。此外可通過電氣絕緣來保護該下防護層1000，以便避免隨時間的任何氧化，并避免與其中集成了屏幕的設備發(fā)生任何短路。

在該實施例中，優(yōu)選的是在測量時避免更新顯示屏像素，所述顯示屏像素連接至對應于電容測量電極502的公共電位層的一部分(意指在此時連接至電容測量電子器件的輸入)。事實上，存在一種風險，注入公共電位層的電流使檢測電子器件的輸入級飽和，特別是使用電荷放大器的時候。

因此，電容測量和刷新屏幕的操作必須優(yōu)選地按順序進行：當一個電容測量電極502切換到測量電子器件時，該電容測量電極(其對應于公共電位層1004的一部分)覆蓋的像素不刷新。同樣，可以同時執(zhí)行兩種操作，但需在顯示屏的不同部分。

電子器件實施例：

參考圖11，現在將介紹用于在本發(fā)明的第一實施例中控制本發(fā)明的接口機構的電子器件的實施例，例如參考圖5、圖6和圖7所述的。

該機構包括根據顯示指令1110管理顯示器的顯示控制電子器件1109。

具體地講，顯示控制電子器件1109管理命令層1102的tft晶體管以便驅動像素。命令層1102分別對應于圖5的命令層202、圖6的命令層302或圖7的命令層402，具體取決于所實施的顯示技術。

顯示控制電子器件1109還管理公共電位層1104。公共電位層1104分別對應于圖5的公共電位層vcom204、圖6的公共電位層vcom304或圖7的陰極，具體取決于所實施的顯示技術。

該機構還包括電容測量電子器件1106，其管理上電容電極層1101的電容測量電極502。上電容電極層1101分別對應于圖5的上電容電極層501、圖6的上電容電極層601或圖7的上電容電極層701，具體取決于所實施的顯示技術。

電容測量電子器件1106用于執(zhí)行電極502與命令對象100之間的電容耦合測量，以便獲得接口可使用的命令對象100的位置和/或距離信息1107。

該機構還包括用于一致地驅動顯示控制電子器件1109和電容測量電子器件1106的同步裝置1108。

該機構還包括振蕩器1100，其生成至少一個參考頻率下的交流基準電壓。振蕩器1100以系統(tǒng)的本體接地1105為參考。以這種方式生成的交流基準電壓被用作電容測量的基準電位1103或防護電位1103。

電容測量電極502被激勵至該基準電位1103。

在圖示實施例中，顯示控制電子器件1109以基準電位1103為參考。以這種方式，在所考慮的一個或多個基準頻率下，命令層1102和公共電位層1104也處于該基準電位，并且以這種方式有助于防護元件，如前所述。

該機構還包括連接在顯示控制電子器件1109的輸出端處的信號傳輸裝置1111，其用于將參考本體接地1105的顯示指令信號1110從系統(tǒng)傳輸至參考基準電位1103的顯示控制電子器件1109。信號傳輸裝置1111可包括例如差動放大器或光耦合器。

應該指出的是，與電子器件的其余部分一樣，公共電位層1104可以具有相對于基準交流電壓的非零電位差(直流或交流)，只要該電位差在所述一個或多個基準頻率下保持為零或非常小即可。

參考圖12，現在將介紹用于在本發(fā)明的第二實施例中控制本發(fā)明的接口機構的電子器件的實施例，例如參考圖8、圖9和圖10所述的。

如前所述，該機構包括根據顯示指令1110管理顯示器的顯示控制電子器件1109。

具體地講，顯示控制電子器件1109管理命令層1202的tft晶體管以便驅動像素。命令層1202分別對應于圖8的命令層202、圖9的命令層302或圖10的命令層402，具體取決于所實施的顯示技術。

顯示控制電子器件1109還管理公共電位層1204。公共電位層1204分別對應于圖8的公共電位層vcom804、圖9的公共電位層vcom904或圖10的陰極1004，具體取決于所實施的顯示技術。

在該實施例中，公共電位層1204還包括電容測量電極502。

該機構還包括電容測量電子器件1106，其管理公共電位層1204的電容測量電極502。

電容測量電子器件1106用于執(zhí)行電極502與命令對象100之間的電容耦合測量，以便獲得接口可使用的命令對象100的位置和/或距離信息1107。

該機構還包括用于一致地驅動顯示控制電子器件1109和電容測量電子器件1106的同步裝置1108。

該機構還包括振蕩器1100，其生成至少一個參考頻率下的交流基準電壓。振蕩器1100以通用系統(tǒng)接地1105為參考。以這種方式生成的交流基準電壓被用作電容測量的基準電位1103或防護電位1103。

電容測量電極502在基準電位1103處被激勵。

根據所實施的顯示技術，下防護層1200分別對應于圖8的下防護層800、圖9的下防護層900或圖10的下防護層1000，并且還被極化到該基準電位1103。

在圖示實施例中，顯示控制電子器件1109以基準電位1103為參考。以這種方式，在所考慮的一個或多個頻率下，命令層1102和公共電位層1204也處于該基準電位，并且以這種方式有助于防護元件，如前所述。

該機構還包括連接在顯示控制電子器件1109的輸出端處的信號傳輸裝置1111，其用于將參考本體接地1105的顯示指令信號1110從系統(tǒng)傳輸至參考基準電位1103的顯示控制電子器件1109。信號傳輸裝置1111可包括例如差動放大器或光耦合器。

具有電容測量電極502的公共電位層1204借助于開關1205連接至電容測量電子器件1106和顯示控制電子器件1109，這使得可以進行顯示或電容測量。為清楚起見，這些開關裝置1205單獨示出，但是它們的操作可以簡單地通過輪詢用于選擇性地將電容電極205連接至電容測量電子器件1106的輸入端的電極來執(zhí)行。

更準確地說，開關裝置1205用于將公共電位層1204的對應于一些電極205的部分或扇區(qū)連接至電容測量電子器件1106的輸入端以便執(zhí)行測量，或連接至vcom或陰極層的電位以驅動像素的顯示。

應該指出的是，與電子器件的其余部分一樣，vcom(或陰極)層的電位可以具有相對于基準交流電壓的非零電位差(直流或交流)，只要該電位差在所述一個或多個基準頻率下保持為零或非常小即可。

參考圖13，現在將針對lcd技術顯示器、在控制層中實現的部分描述控制電子器件的示例性示意圖。更具體地講，圖13中的繪圖對應于用于一個像素的控制電子器件，例如圖2所示的。

根據矩陣排列分布的像素由沿著第一方向分布的命令線1300和沿著控制層的第二交叉方向(crosseddirection)分布的數據線1301控制。

當來自命令線1300的信號將tft晶體管209接通時，該晶體管將命令線1301上的電壓傳輸至用于像素的命令電極210。該電極構成參考公共基準電位1103的電容器，例如圖13所示。

當tft晶體管209被阻斷時，存儲在由命令電極210形成的存儲電容器(并且可能受到并聯(lián)的存儲電容器支持)中的電荷生成使像素保持點亮的電壓。

圖13中的繪圖也適用于ips技術中對顯示屏的控制，例如圖3所示的。

在這種情況下，可以簡單地使用處于阻斷模式的tft晶體管209來獲得在電容測量期間，結合圖9所述的第二實施例(ips技術)所需的像素的命令電極210的隔離。

參考圖14，現在將針對amoled技術顯示器、在控制層中實現的部分描述控制電子器件的示例性示意圖。更具體地講，圖14中的繪圖對應于用于一個像素的控制電子器件。

根據矩陣排列分布的像素由沿著第一方向分布的命令線1400和沿著控制層的第二交叉方向分布的數據線1401控制。還存在vdd電源線1402。

該圖包括能夠選擇像素的第一tft晶體管1403和第二tft晶體管1405，以便為構成像素的發(fā)光二極管1406提供電流。二極管1406以公共陰極電位1103為參考。

還具有存儲電容器1404以用于保持像素的光強度。

參考圖15，現在將描述電容式檢測電子器件1106的第一示例性實施例，其適用于本發(fā)明的所有先前描述的實施例。

在該實施例中采用的電氣圖以具有反饋電容器1504的運算放大器1502形式示出的電荷放大器1502為基礎。

它用于測量本體系統(tǒng)接地1105處的命令對象100與電容測量電極502之間的電容。如前所述，該電容的測量用于推導例如對象100與測量電極502之間的距離。

測量電極502連接至電荷放大器1502的輸入端(-)。

電荷放大器1502的輸入端(+)被遞送交流基準電壓1103(也稱為防護電位1103)的振蕩器1100激勵。以這種方式，測量電極502基本上被極化到該相同的基準電壓1103。

電荷放大器輸出端連接至差動放大器1503，該差動放大器用于在輸出端處獲得代表電荷放大器1502的輸入端處的電容的電壓，并且以這種方式生成接口可用的關于命令對象100的位置和/或距離信息1107。

該機構還包括旨在保護測量電極502以及用于電極502與電子器件之間的連接的元件的防護元件1500。這些防護元件1500在由振蕩器1100生成的防護電位1103處極化，從而以這種方式用作激勵電位，以便生成與測量電極502大致相同電位的有源防護。

根據實施例，這些防護元件1500可以具體包括公共電位層和/或下防護層。

該機構還包括用于輪詢的裝置或用于選擇電極502的開關1501。這些開關1501被布置成使得電極502連接至電荷放大器并進行測量，或連接至防護電位1103以便有助于防護元件1500。

開關1501用于通過單個電荷放大器1502在多個測量電極502上順序地進行測量。

當然，電容式檢測電子器件1106可包括若干個并聯(lián)運行的電荷放大器1502，所述電荷放大器用于同時用多個電極502進行測量。電容式檢測電子器件1106可以具體包括：

-與測量電極502一樣多的電荷放大器1502。這種配置使得可以同時在所有測量電極502上并行地進行測量。在這種情況下，可以不實施開關1501；

-多個電荷放大器1502，所述多個電荷放大器被布置成使得每個電荷放大器可以經由多個開關1501連接至一組測量電極502。這種配置使得可以在各組測量電極502中并行地進行測量，其中對每一組中的電極順序地進行查詢；

-單一電荷放大器1502，所述單一電荷放大器被布置成使得其可以經由開關1501連接至所有測量電極502。

根據結合圖15所述的電容式檢測電子器件1106的實施例的一個有利方面，所有測量電極502無論是正在測量(即，連接至電荷放大器)還是未測量(并且因此連接至防護電位1103)，均處于單個防護電位1103。實際上，所實施的一個或多個電荷放大器1502和一個或多個開關1501均連接至所有電容式檢測電子器件1106共用的相同防護電位1103。此外，由于所用電荷放大器的檢測原理，測量電極502的電位不會隨著所測量的電容而變化。無論測量電極502是否正在進行測量，都可以避免各個測量電極之間以及測量電極502與防護元件1500之間的任何寄生耦合和任何串擾。多個電荷放大器1502和開關1501也可以通過在單個防護電位1103處實施非常有效的有源防護來實施。

此外，特別是在參考圖8、圖9和圖10所述的本發(fā)明的具有以防護電位為參考的顯示控制電子器件1109的第二內嵌式實施例中，也可以使用開關1501，以便將非測量電極502配置為適于控制顯示像素的公共電位層的元件。

在電容式檢測電子器件的該實施例中，具有電荷放大器1502和差動放大器1503的電容式檢測電子器件1106全局地以本體接地1105為參考。

同樣，該實施例的缺點是允許在電極502和/或電荷放大器1502的輸入端與本體接地電位1105處的元件之間存在泄漏電容。

參考圖16，現在將描述電容式檢測電子器件1106的第二示例性實施例，其適用于本發(fā)明的所有先前描述的實施例。

它也用于測量本體系統(tǒng)接地1105處的命令對象100與電容測量電極502之間的電容。如前所述，該電容的測量用于推導例如對象100與測量電極502之間的距離。

在該實施例中，電子器件包括被稱為“浮動”的部分1600，該部分全局地以振蕩器1100所生成的交流基準電位1103(或防護電位)為參考。這樣，由于包括電極502和檢測電子器件的敏感部分在內的所有元件處于相同的防護電位，因此不可能出現泄漏電容。以這種方式，可以獲得高敏感度，并且可以在數厘米的距離處檢測到命令對象100。

在rozière專利fr2,756,048中特別描述了這種稱為“浮動參考”或“浮動橋”的檢測電子器件。另外，為簡明起見，在此僅論述基本特征。

如前所述，在該實施例中實施的電氣圖以具有反饋電容器1604的運算放大器1602形式示出的電荷放大器1602為基礎。

與檢測電子器件的整個敏感部分一樣，電荷放大器1602以防護電位1103為參考，因此構成電子器件的浮動部分1600的一部分。

浮動部分1600當然可以包括用于處理和調節(jié)信號(包括數字信號或基于微處理器的信號)的其他裝置，所述其他裝置也以防護電位1103為參考。這些處理和調節(jié)裝置用于例如從電容測量值計算距離和位置信息。

浮動部分1600的電源由供電傳輸浮動裝置1603提供，包括例如dc/dc轉換器。

浮動電子器件1600在輸出端處通過與基準電位差相兼容的連接元件1605連接至以本體接地1105為參考的設備電子器件。這些連接元件1605可包括例如差動放大器或光耦合器。以這種方式，在這些連接元件1605的輸出端處，獲得接口可使用的控制對象100的位置和/或距離信息1107。

在圖示實施例中，測量電極502連接至電荷放大器1602的輸入端(-)。

電荷放大器1602的輸入端(+)被遞送交流基準電壓1103(或者說防護電位1103)的振蕩器1100激勵。以這種方式，測量電極502基本上被極化到相同的基準電壓1103。

該機構還包括旨在保護測量電極502以及用于電極502與電子器件之間的連接的元件的防護元件1500。這些防護元件1500被極化到振蕩器1100所生成的防護電位1103，該防護電位因此也是浮動電子器件1600的基準電位。

根據實施例，這些防護元件1500可以具體包括公共電位層和/或下防護層。

該機構還包括用于輪詢的裝置或用于選擇電極502的開關1601。因此，這些開關1601被布置成使得電極502連接至電荷放大器1602并進行測量，或連接至防護電位1103以便有助于防護元件1500。

開關1601使得可以通過單個電荷放大器1602在多個測量電極502上順序地進行測量。

當然，電容式檢測電子器件1106可包括若干個并聯(lián)運行的電荷放大器1602，并且使得可以在多個電極502上同時測量。

電容式檢測電子器件1106可以具體包括：

-與測量電極502一樣多的電荷放大器1602。這種配置使得可以同時在所有測量電極502上并行地進行測量。在這種情況下，可以不實施開關1601；

-多個電荷放大器1602，所述多個電荷放大器被布置成使得每個電荷放大器可以經由多個開關1601連接至一組測量電極502。這種配置使得可以在多組測量電極502中并行測量，其中對每一組中的電極順序地進行查詢；

-單個電荷放大器1602，所述單個電荷放大器被布置成使得其可以經由開關1601連接至所有測量電極502。

如前所述，在結合圖16所述的電容式檢測電子器件1106的實施例中，所有測量電極502無論是正在測量(即，連接至電荷放大器)還是未測量(并且因此連接至防護電位1103)，均處于單個防護電位1103。實際上，所實施的一個或多個電荷放大器1602和一個或多個開關1601均連接至所有電容式檢測電子器件1106共有的相同防護電位1103。此外，由于所實施的電荷放大器的檢測原理，測量電極502的電位不會隨著所測量的電容而變化。無論測量電極502是否正在進行測量，都可以避免各個測量電極之間以及測量電極502與防護元件1500之間的任何寄生耦合和任何串擾。

還可以通過在單個防護電位1103處實施非常有效的有源防護來實現多個電荷放大器1602和開關1601。

優(yōu)選地，開關1601也以浮動電子器件1600的基準電位為參考。

還可以實施以本體接地1105為參考的開關1601。該解決方案具有在電荷放大器輸入端與本體接地1105之間生成寄生電容的缺點。然而，特別是在開關1601由fet、mos或mosfet型(或tft，當其在顯示器中實施時)的晶體管制成的情況下，出現在晶體管的柵極與漏極或源極之間的這些寄生電容可以保持較小，大約若干毫微微法拉(femtofarad)。

此外，特別是在參考圖8、圖9和圖10所述的本發(fā)明的具有以防護電位為參考的顯示控制電子器件1109的第二內嵌式實施例中，也可以使用開關1601，以便將非測量電極502配置為適于控制顯示像素的公共電位層的元件。

在實施過程中，根據本發(fā)明的接口機構常常按照圖17所示的布置方式進行布置。例如，旨在集成到智能電話或平板電腦類型的設備或顯示系統(tǒng)(屏幕)中的接口機構會遇到這類布置方式。

根據此布置方式，該機構包括具有疊加的顯示像素的顯示區(qū)1701和電容測量電極502。

它還包括用于實施顯示控制電子器件1109和電容測量電子器件1106的一個或多個集成電路，例如以圖17所示的兩個單獨的集成電路的形式，或將兩種功能組合在一起的單個集成電路。這樣的一個或多個集成電路在顯示區(qū)1701附近被聯(lián)合在后者外部。它們可以例如在撓性印制電路1700上聯(lián)合，如圖17所示。

在這些條件下，對于電容測量的質量而言重要的是在電容測量階段，電容測量電極502附近的顯示部分以防護電位1103為參考。這些部分在極大程度上對應于顯示區(qū)1701。如果用于實施顯示控制電子器件1109的集成電路距離電容測量電極502足夠遠，則其本身可能不生成顯著的寄生電容耦合。對于圖17所示的配置就是這種情況。

在這種情況下，可以使用以系統(tǒng)的本體接地1105為參考的集成電路實施顯示控制電子器件1109。具體地講，與圖11和圖12中描述的控制電子器件的實施例相比，該解決方案具有允許以本體接地1105為參考的顯示指令信號1110與顯示控制電子器件1109更簡單地配合的優(yōu)點。

開關式電子器件的外嵌式實現：

參考圖18，現在將介紹用于在本發(fā)明的第一實施例中控制本發(fā)明的接口機構的電子器件的實施例，例如參考圖5、圖6和圖7(外嵌式)所述的，其中使用以系統(tǒng)的本體接地1105為參考的集成電路來實現顯示控制電子器件1109。

該實施例對應于相對于圖5、圖6和圖7所述的第一控制電子器件配置。

該機構包括電容測量電子器件1106，其管理上電容電極層1101的電容測量電極502。上電容電極層1101分別對應于圖5的上電容電極層501、圖6的上電容電極層601或圖7的上電容電極層701，具體取決于所實施的顯示技術。

這些電容測量電子器件1106尤其可以通過使用圖15中具有防護電位1103處的有源防護的實施例來實施，或者圖16中具有全局地以防護電位1103為參考的電子器件的實施例來實施。

該機構包括根據顯示指令1110管理顯示器的顯示控制電子器件1109。這些顯示控制電子器件1109至少部分地以系統(tǒng)的本體接地1105為參考。

具體地講，顯示控制電子器件1109管理命令層1102的tft晶體管以便驅動像素。命令層1102分別對應于圖5的命令層202、圖6的命令層302或圖7的命令層402，具體取決于所實施的顯示技術。

該機構還包括插入顯示控制電子器件1109與控制層1102的元件之間的切換模塊1805。切換模塊1805的功能具體地講是配置命令層1102的元件，以允許電容測量或顯示器的刷新操作。

切換模塊1805還管理公共電位層1104。公共電位層1104分別對應于圖5的公共電位層vcom204、圖6的公共電位層vcom304或圖7的陰極404，具體取決于所實施的顯示技術。如結合圖5、圖6和圖7所闡釋，切換模塊1805尤其使得可以在電容測量期間將公共電位層1104切換到防護電位1103。

在圖18所示的實施例中，防護電位1103由電容測量電子器件1106發(fā)送到切換模塊1805。

因此，切換模塊1805用于將顯示控制電子器件1109(例如，以圖17所示的集成電路的形式制成)與顯示區(qū)1701的元件(其具體地包括命令層1102、公共電位層1104和上電容電極層1101)配合。在該實施例中，電容測量電子器件1106可以直接連接到上電容電極層1101。

切換模塊1805大多指定一組開關或多路復用器的功能組，所述開關或多路復用器可以為但不限于：

-一起分組到一個或多個部件中；

-在顯示區(qū)1701上或周圍的不同位置中和/或在諸如圖17的撓性印制電路1700的其他位置上分布或拆分；

-包括在用于實施顯示控制電子器件1109和/或電容測量電子器件1106的集成電路中；

-以集成部件的形式實施；

-以由tft晶體管制成的開關的形式在顯示區(qū)1701的邊界上實施。

參考圖20，現在將描述用于控制根據圖18實施例的本發(fā)明接口機構以控制lcd顯示屏(ips、ffs或其他技術類型)的電子器件的實施例。

因此，該實施例使得可以在本發(fā)明的第一實施例(外嵌式)中控制根據本發(fā)明的接口機構，尤其如相對于圖5(有源矩陣lcd型顯示屏)和圖6(ips技術lcd型顯示屏)所述的。

圖20示出了具有用于控制四個lcd像素的命令層1102的電子器件的顯示部分。這些控制電子器件結合圖13進行了詳細描述。像素的命令電極201由tft晶體管209控制。如結合圖13所闡釋，這些tft晶體管209在它們的柵極處連接至命令線1300，并且在它們的源極或漏極處連接至數據線1301。命令線1300和數據線1301位于命令層1102中。像素的命令電極201與公共電位層1104構成電容器，公共電位層1104如圖20中由線1104示意性地示出。

切換模塊1805包括：

-將數據線1301連接至顯示控制電子器件1109(以本體接地1105為參考)或連接至以防護電位1103為參考的直流柵極電壓源vgg的數據開關1805.1；

-將命令線1300連接至顯示控制電子器件1109或防護電位1103的命令開關1805.2；

-將公共電位層1104連接至顯示屏的公共電位vcom(以本體接地1105為參考)或防護電位1103的基準開關1805.3。

在圖示實施例中，切換模塊1805的開關由顯示區(qū)域1701的邊界上的命令層1102上的tft晶體管制成。

基準開關1805.3、命令開關1805.2和數據開關1805.1優(yōu)選地以防護電位1103為參考，或者換句話講由參考防護電位1103的信號驅動。因此，在這些開關包括fet或tft晶體管的情況下，用于控制這些晶體管的柵極的信號以防護電位1103為參考。

它們也可以本體接地1105為參考(或由參考本體接地1105的信號驅動)，這將生成額外的寄生電容，但通常是可接受的。

如前所闡釋，切換模塊1805的開關使得可以將系統(tǒng)配置為進行電容測量或執(zhí)行顯示器的刷新操作。

圖20所示的配置對應于用于刷新顯示器和控制像素的配置。在這種配置中，整個顯示屏以本體接地1105為參考，并且以傳統(tǒng)方式工作：

-基準開關1805.3被布置成以便將公共電位層1104連接至顯示屏的公共電位vcom(以本體接地1105為參考)；

-命令開關1805.2被布置成以便將命令線1300連接至顯示控制電子器件1109以控制像素的尋址；

-數據開關1805.1被布置成以便將數據線1301連接至顯示控制電子器件1109以控制數據向像素的傳輸；

用于進行電容測量的配置通過改變切換模塊1805的開關的位置來實現。更具體地講，在該配置中：

-基準開關1805.3被布置成以便將公共電位層1104連接至防護電位1103。這樣，公共電位層1104就變成了防護元件1500；

-命令開關1805.2被布置成以便將命令線1300連接至以防護電位1103為參考的直流柵極電壓源vgg。將該柵極電壓源vgg的電壓選擇成使得像素的tft晶體管209保持在阻斷模式。一般來說，該電壓為負；

-數據開關1805.1被布置成以便將數據線1301連接至防護電位1103。

在這種配置中，數據線1301、命令線1300以及更一般地說命令層1102的元件參考或連接至防護電位，從而有助于防護元件1500。因此，它們不再能夠生成與上電容電極層1101的電容測量電極502的寄生電容。

在該電容測量階段，像素的tft晶體管209被阻斷。像素因存儲在存儲電容器中的電荷而保持點亮，如相對于圖13所闡釋。像素的命令電極210被斷開電耦合(浮動)。由于其被防護電位1103處的元件包圍，因此傾向于遵循該防護電位1103，因此不生成與測量電極502的寄生耦合。

現在將描述一種在該實施例中控制接口機構的方法。該方法包括以下反復迭代進行的步驟：

-基準開關1805.3、命令開關1805.2和數據開關1805.1切換為所述配置，從而刷新圖像并控制像素；

-用顯示控制電子器件1109更新像素信息；

-基準開關1805.3、命令開關1805.2和數據開關1805.1切換成所述配置，以執(zhí)行電容測量；

-用電容測量電子器件1106獲取電極502上的電容測量值。

參考圖21，現在將描述用于控制根據圖18實施例的本發(fā)明接口機構以控制amoled顯示屏的電子器件的實施例。

因此，該實施例使得可以在本發(fā)明的第一實施例(外嵌式)中控制根據本發(fā)明的接口機構，尤其如相對于圖7所述的。

圖21示出了具有用于控制四個amoled像素的命令層1102的電子器件的顯示部分。這些控制電子器件結合圖14進行了詳細描述。像素的發(fā)光二極管1406由tft晶體管控制。如結合圖14所闡釋，這些tft晶體管連接至命令線1400、數據線1401和電源線1402。命令線1400、數據線1401和電源線1402位于命令層1102中。像素的發(fā)光二極管1406連接至公共電位層1104，該公共電位層構成公共陰極并且在圖21中由線1104示意性地示出。

切換模塊1805的開關的配置及其操作與圖20的實施例基本相同。因此，僅詳細描述差異，但應當理解，除這些差異之外，相對于圖20的實施例所述的內容也適用于該實施例。

圖21所示的配置對應于用于刷新顯示器和控制像素的配置。

數據開關1805.1被布置成將數據線1401在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至以防護電位1103為參考的直流柵極電壓源vgg。將該柵極電壓源vgg的電壓選擇成使得所連接的像素的tft晶體管保持在阻斷模式。

命令開關1805.2被布置成將命令線1400在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至防護電位1103。

基準開關1805.3被布置成將公共電位層1104在顯示控制階段連接至顯示屏的陰極電位(參考或對應于本體接地1105)，或在電容測量階段連接至防護電位1103。

如結合圖14所闡釋，像素的發(fā)光二極管1406必須在其命令的刷新階段之間保持供電以保持點亮。理想的是，它們還需要在無源測量階段保持點亮，以避免閃爍。

為此，根據本發(fā)明的機構包括用于oled的電源2100，其是電浮動的或非參考的。在圖示實施例中，電源2100包括以本體接地1105為參考的電源和功率傳輸裝置，例如包含dc/dc轉換器。

電源2100當然可以集成到諸如顯示控制電子器件1109或電容測量電子器件1106的其他部件中。

電源2100的輸出端連接至電源線1402。其浮動基準連接至公共電位層1104。因此，取決于基準開關1805.3的位置，該電源在顯示控制階段以對應于本體接地電位1105的陰極電位為參考，或在電容測量階段以防護電位1103為參考。在這兩種情況下，其端子之間的電壓基本相同。

因此，可以在電容測量階段保持像素的發(fā)光二極管1406點亮，而不會因公共電位層1104的電參考的變化而中斷。

交換式電子器件的內嵌式實施方式：

參考圖19，現在將介紹用于在本發(fā)明的第二實施例中控制本發(fā)明的接口機構的電子器件的實施例，例如參考圖8、圖9和圖10(內嵌式)所述的，其中使用以系統(tǒng)的本體接地1105為參考的集成電路來實施顯示控制電子器件1109。

該機構包括電容測量電子器件1106，其管理集成在公共電位層1204處的電容測量電極502。公共電位層1204分別對應于圖8的公共電位層vcom804、圖9的公共電位層vcom904或圖10的陰極1004，具體取決于所采用的顯示技術。

這些電容測量電子器件1106具體地可以通過使用圖15中具有在防護電位1103處的有源防護的實施例來實施，或者圖16中具有全局地以防護電位1103為參考的電子器件的實施例來實施。

該機構包括根據顯示指令1110管理顯示器的顯示控制電子器件1109。這些顯示控制電子器件1109至少部分地以系統(tǒng)的本體接地1105為參考。

具體地講，顯示控制電子器件1109管理命令層1202的tft晶體管以便驅動像素。命令層1202分別對應于圖8的命令層202、圖9的命令層302或圖10的命令層402，具體取決于所實施的顯示技術。

該機構還包括一方面插入在顯示控制電子器件1109與電容測量電子器件1106之間的切換模塊1805，另一方面包括命令層1202、公共電位層1204和下防護層1200。下防護層1200分別對應于圖8的下防護層800、圖9的下防護層900或圖10的下防護層1000，具體取決于所實施的顯示技術。

切換模塊1805具體地講用于配置命令層1202的元件，以允許電容測量或顯示器刷新操作。

切換模塊1805還利用電容電極502管理公共電位層1204。具體地講，其可以將測量電極502連接至用于測量的電容測量電子器件1106，并且將公共電位層1204切換到電位vcom或陰極以驅動屏幕像素。

切換模塊1805還使得可以將下防護層1200切換到防護電位1103以進行電容測量，或者切換到如本體接地電位1105的另一電位以進行顯示器刷新操作。在顯示器刷新操作期間，下防護層也可以保持電浮動，斷開連接。

根據一個變型形式，即使在顯示器的刷新操作期間也可以將下防護層1200保持在防護電位1103以限制開關數量，但是該解決方案可能造成其它的電中斷。

如在參考圖18所示的實施例中那樣，切換模塊1805的功能因此是將顯示控制電子器件1109(例如，以圖17所示的集成電路的形式實施)與顯示區(qū)1701的元件(其具體地包括命令層1202、具有電容電極502的公共電位層1204和下防護層1200)配合。

切換模塊1805主要是指定一組開關或多路復用器的功能組件，所述開關或多路復用器可以但不限于：

-一起分組到一個或多個部件中；

-在顯示區(qū)1701上或周圍的不同位置中和/或在諸如圖17的撓性印制電路1700的其他位置上分布或拆分；

-包括在用于實施顯示控制電子器件1109和/或電容測量電子器件1106的集成電路中；

-以集成部件的形式實現；

-以由tft晶體管制成的開關的形式在顯示區(qū)1701的邊界上實施。

參考圖22，現在將描述用于控制根據圖19實施例的本發(fā)明接口機構以控制lcd顯示屏(ips、ffs或其他技術類型)的電子器件的實施例。

利用該實施例，可以在本發(fā)明的第二實施例(內嵌式)中控制根據本發(fā)明的接口機構，尤其如結合圖8(有源矩陣lcd型顯示屏)和圖9(ips技術lcd型顯示屏)所述的。

圖22示出了具有用于控制四個lcd像素的命令層1202的電子器件的顯示部分。這些命令電子器件結合圖13進行了詳細描述。像素的命令電極201由tft晶體管209控制。如結合圖13所闡釋，這些tft晶體管209在它們的柵極處連接至命令線1300，并且在它們的源極或漏極處連接至數據線1301。命令線1300和數據線1301位于命令層1204中。像素的命令電極201與公共電位層1204形成電容器，如圖20中由線1204示意性地示出。

切換模塊1805包括數據開關1805.1和命令開關1805.2，所述開關的配置和操作與圖20的實施例基本相同。因此，僅詳細描述差異，但應當理解，除這些差異之外，相對于圖20的實施例所述的內容也適用于該實施例。

圖22所示的配置對應于用于刷新顯示器和控制像素的配置。

數據開關1805.1被布置成將數據線1301在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至以防護電位1103為參考的直流柵極電壓源vgg。將該柵極電壓源vgg的電壓選擇成使得像素的tft晶體管209保持在阻斷模式。

命令開關1805.2被布置成將命令線1300在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至防護電位1103。

在這種配置中，電容測量電極502以不同導電區(qū)的形式集成到公共電位層1204中。

切換模塊1805還包括電極開關，使得可以在電容測量階段將導電區(qū)域單獨地連接至電容測量電子器件1106，或者在顯示控制階段將導電區(qū)域單獨地連接至顯示屏(以本體接地1105為參考)的公共電位vcom。

根據一個優(yōu)選實施例，電極開關包括：

-第一電極開關1805.4，其使得可以將測量電極502在電容測量階段連接至電容測量電子器件1106，或者在顯示控制階段連接至第二電極開關1805.5；

-第二電極開關1805.5，其使得可以將第一電極開關1805.4的輸出端在電容測量階段連接至防護電位1103，或者在顯示控制階段連接至顯示屏的公共電位vcom。

圖22中示出了至少覆蓋所示四個像素的測量電極502的這種配置。

第一電極開關1805.4以防護電位1103為參考。第二電極開關1805.5優(yōu)選地以防護電位1103為參考，但也可以本體接地1105為參考。電極開關可以由顯示區(qū)1701的邊界上的tft晶體管制成，或者通過如切換模塊1805的其他開關的任何其他方式制成。

利用這種配置，可以避免在電容測量電子器件1106的輸入端與本體接地1105之間出現寄生耦合電容。實際上，第一電極開關1805.4處的所有電壓以防護電位1103為參考，并且可能出現在第二電極開關1805.5處的唯一耦合電容在防護電位1103與本體接地1105之間。由于保護的作用，因此其不會影響測量。

第一電極開關1805.4還可以在電容測量階段用作多路復用器，以將測量電極502連接至電容測量電子器件1106，或者經由第二電極開關1805.5連接至防護電位1103。在這種情況下，若干測量電極502可以經由其第一電極開關1805.4連接至電容測量電子器件1106的單個輸入端。當然，電容測量電子器件1106的輸入端也可包括如圖15和圖16所述的內部輪詢裝置1501,1601。

參考圖23，現在將描述用于控制根據圖19實施例的本發(fā)明接口機構以控制amoled顯示屏的電子器件的實施例。

因此，該實施例使得可以在本發(fā)明的第二實施例(內嵌式)中控制根據本發(fā)明的接口機構，尤其如相對于圖10所述的。

圖23示出了具有用于控制四個amoled像素的命令層1102的電子器件的顯示部分。這些控制電子器件結合圖14進行了詳細描述。像素的發(fā)光二極管1406由tft晶體管控制。如結合圖14所闡釋，這些tft晶體管連接至命令線1400、數據線1401和電源線1402。命令線1400、數據線1401和電源線1402位于命令層1102中。像素的發(fā)光二極管1406連接至公共電位層1204，該公共電位層構成公共陰極并且在圖21中由線1204示意性地示出。

切換模塊1805包括數據開關1805.1和命令開關1805.2，所述開關的配置和操作與圖21(或圖20)的實施例基本相同。因此，僅詳細描述差異，但應當理解，除這些差異之外，相對于圖21的實施例所述的內容也適用于該實施例。

圖23所示的配置對應于用于刷新顯示器和控制像素的配置。

數據開關1805.1被布置成將數據線1401在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至以防護電位1103為參考的直流柵極電壓源vgg。將該柵極電壓源vgg的電壓選擇成使得所連接的像素的tft晶體管保持在阻斷模式。

命令開關1805.2被布置成將命令線1400在顯示控制階段連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段連接至防護電位1103。

該機構還包括用于oled2100的電源，該電源是電浮動的或非參考的，其配置和操作與圖21的實施例基本相同。因此，僅詳細描述差異，但應當理解，除這些差異之外，相對于圖21的實施例所述的內容也適用于該實施例。

oled2100電源使得可以在電容測量階段保持像素的發(fā)光二極管1406點亮，而不會因公共電位層1204的電參考的變化而中斷。它包括以本體接地1105為參考的電源和功率傳輸裝置，例如dc/dc轉換器。電源在輸出端連接至電源線1402，并且其浮動基準連接至公共電位層1204。

電容測量電極502以不同導電區(qū)的形式集成到公共電位層1204中。

切換模塊1805還包括配置和操作與圖22的實施例基本相同的電極開關。因此，僅詳細描述差異，但應當理解，除這些差異之外，相對于圖22的實施例所述的內容也適用于該實施例。

利用這些電極開關，公共電位層1204的導電區(qū)可以在電容測量階段分別地連接至電容測量電子器件1106，或者在顯示控制階段分別地連接至本體接地1105所表現出的陰極電位。

根據一個優(yōu)選實施例，一個電極開關包括：

-第一電極開關1805.4，其使得可以將測量電極502在電容測量階段連接至電容測量電子器件1106，或者在顯示控制階段連接至第二電極開關1805.5；

-第二電極開關1805.5，其使得可以將第一電極開關1805.4的輸出端在電容測量階段連接至防護電位1103，或者在顯示控制階段連接至以本體接地1105為參考的陰極電位。

利用這種配置，可以避免在電容測量電子器件1106的輸入端與本體接地1105之間出現寄生耦合電容。

如前所述，第一電極開關1805.4還可以在電容測量階段用作多路復用器，以將測量電極502連接至電容測量電子器件1106或防護電位1103。

根據適用于圖22(具有l(wèi)cd屏幕的內嵌式配置)和圖23(具有oled屏幕的內嵌式配置)的實施例的變型形式，電開關以簡單開關的形式制成，這使得它可以將電容測量電子器件1106的輸入端連接至：

-電極502，以進行電容測量；

-或顯示屏的共同電位vcom(針對lcd屏幕)或本體接地1105(針對oled屏幕)，以進行顯示控制操作。

然而，該配置具有在電容測量電子器件1106的輸入端與本體接地1105之間的電極開關處生成較大寄生耦合電容的缺點，即使在電容測量期間也是如此。

根據適用于圖21(具有oled型屏幕的外嵌式配置)和圖23(具有oled型屏幕的內嵌式配置)的實施例的變型形式，該機構包括用于oled的電源，該電源是非浮動的但連續(xù)地以系統(tǒng)的本體接地1105為參考。用于oled的電源可以例如對應于通常存在于顯示控制電子器件中的電源。在這種情況下，該機構還包括附加電源開關，其被布置成將電源線1402在顯示控制階段連接至電源，或者在電容測量階段連接至防護電位1103。然而，該變型形式的缺點是像素二極管在電容測量階段必須熄滅。

根據圖20(具有l(wèi)cd型屏幕的外嵌式配置)、圖21(具有oled型屏幕的外嵌式配置)、圖22(具有l(wèi)cd型屏幕的內嵌式配置)和圖23(oled型屏幕中的內嵌式配置)的實施例的變型形式，命令開關1805.2被布置成以便在顯示控制階段將命令線1300(針對lcd型屏幕)或1400(針對oled型屏幕)連接至顯示控制電子器件1109，或在電容測量階段使命令線保持電浮動(在開路中)。

在這種變型形式中，命令開關1805.2因此在電容測量階段處于斷開位置。命令線1300或1400則是電浮動的。存在于控制像素的tft晶體管的柵極與源極之間的寄生電容用于使tft晶體管在阻斷模式中保持足夠的持續(xù)時間以覆蓋電容測量階段。

根據適用于圖20(具有l(wèi)cd型屏幕的外嵌式配置)、圖21(具有oled型屏幕的外嵌式配置)、圖22(具有l(wèi)cd型屏幕的內嵌式配置)和圖23(具有oled型屏幕的內嵌式配置)的實施例的另一個變型形式：

-命令開關1805.2被布置成以便在顯示控制階段將命令線1300(針對lcd型屏幕)或1400(針對oled型屏幕)連接至顯示控制電子器件1109，或者在電容測量階段使命令線保持電浮動(在開路中)；

-數據開關1805.1被布置成以便在顯示控制階段將數據線1301(針對lcd型屏幕)或1401(針對oled型屏幕)連接至顯示控制電子器件1109，或者在電容測量階段使命令線保持電浮動(在開路中)；

在這種變型形式中，命令開關1805.2和數據開關1805.1因此在電容測量階段處于斷開位置。命令線1300或1400和數據線1301或1401則是電浮動的，并且由于它們在防護電位1103處被強烈地電容耦合到公共電位層1104，因此它們傾向于極化到該公共電位1104。如前所述，存在于控制像素的tft晶體管的柵極與源極之間的寄生電容用于使tft晶體管在阻斷模式中保持足夠的持續(xù)時間以覆蓋電容測量階段。

采用命令開關1805.2和數據開關1805.1的這些實施變型形式，更簡單的組件是可能的，但是在電容測量期間存在更大的生成與測量電極502的寄生耦合的風險。此外，由于命令線1300或1400是浮動的，因此可能會出現在電容測量期間像素的tft晶體管變?yōu)閷顟B(tài)的風險，這可能會導致像素的光強度發(fā)生變化。然而，由于tft晶體管的寄生電容的存儲作用，這種風險低。

因此，它們可以在具有amlcd或amoled屏幕的外嵌式結構(圖20和圖21)中有效實現，其中在一方面電容測量電極502以及在另一方面具有像素的電極210的命令層1102定位于公共電位層1104的兩側，從而產生有效的屏蔽(只要其不包括過多的開口即可)。

當然，本發(fā)明并不限于上述示例，在不超出本發(fā)明范圍的前提下可以對這些示例進行多種改進。